DE2062008A1

DE2062008A1 - Vorrichtung zum Mischen und Fördern

Info

Publication number: DE2062008A1
Application number: DE19702062008
Authority: DE
Inventors: Albert Pfaffstätten; Schwab Johann Dr. Wien; Kratochvil Egon Ing. Mödling; Zehnet (Österreich); Walter, Friedrich, 2800 Bremen. P B65g 11-20
Original assignee: Semperit Ag Wien Desma Werkgmbh 2807 Achim
Current assignee: Deutsche ICI GmbH
Priority date: 1969-12-17
Filing date: 1970-12-16
Publication date: 1972-04-06
Also published as: CA938283A; CS158686B2; GB1313680A; AT316850B; FR2073916A5; US3752449A

Description

Case 6623

SEMPERIT Aktiengesellschaft in Wien Da«fc»Werke GmbH in Achim

Vorrichtung zum Mischen und Fördern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und Fördern von mindestens zwei - vorzugsweise flüssigen - Stoffen, insbesondere eines zwei- oder mehrkomponentigen Kunst harz syst eins, die wenigstens eine Mischkammer und wenigstens eine Transport- und Rührschnecke aufweist.

Es ist bekannt, flüssige Komponenten einer Kunstharzmischung in einer Mischkammer zu mischen, in v/elcher eine rotierende Spindel angeordnet ist, durch die die Komponenten sowohl miteinander vermischt, als auch aus der Mischkammer heraustransportiert werden. Ein solcher Rührer ist als ein- oder mehrgängige Spindel ausgebildet, wobei die Querschnittsform der einzelnen Gänge den Eigenschaften der zu vermischenden Komponenten entsprechend ausgebildet ist. Der Rührer weist gegenüber der Innenwand der Mischkammer ein bestimmtes Spiel auf. Es hat sich gezeigt , daß z.B. bei der Verwendung von Polyurethan-Kunstharzen bei einem Spiel

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von 0,1 mm ein optimaler Mischeffekt erreicht wird. Dadurch, daß der Rührer sich schneller dreht, als das Material durch die Förderwirkung ausgetragen werden kann, wird erreicht, daß während des Transportvorganges immer ein Teil der Mischung von einem Gang durch den engen Spielraum zwischen der Außenwand der Spindel und der Mischkammerwand zu dem nachfolgenden Gang zurückfließt, wodurch es zu dem Mischeffekt kommt. Entsprechend der Viskosität sind die Planken der Gänge mehr oder weniger geneigt. Bei Komponenten mit hoher Viskosität wird daher vorteilhaft eine Spindel verwendet, bei der die Planken der Gänge nur wenig zur Spindelachse geneigt sind,

) Bei Einrichtungen dieser Art läuft nach Abschließen der Zuflußleitungen der Komponenten die Schnecke weiter und transportiert das restliche Material aus der Mischkammer. Dabei kann jedoch nur das Material abtransportiert werden, das von der Schnecke erreicht wird. In dem Spalt zwischen Schnecke und Mischkammerwand verbleibt jedoch immer ein gewisser Materialrest, der sich an der Mischkammerwand ansetzt.

Beim Mischen von miteinander zu festen Körpern reagierenden Stoffen wächst der Spalt mit der Zeit gegen die Schnekke zu, bis die Schnecke nur mehr einen ganz geringen Spielraum hat. Da nun der für die Mischung erforderliche Spalt W verlegt ist, wird auch der Mischeffekt selbst wesentlich beeinträchtigt. Man ist also gezwungen, die Mischkammer von Zeit zu Zeit zu reinigen, was einen großen Zeit- und Arbeitsaufwand erfordert.

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Um eine ausreichende Durchmischung zu erreichen, muß der Rührer und damit die Mischkammer eine bestimmte Länge aufweisen. Handelt es sich nun um ein diskontinuierliches Verfahren, bei dem mit immer wiederkehrender Unterbrechung eine bestimmte Menge einer Mischung erzeugt und beispielsweise in eine Form gespritzt werden soll, dann kommt ein relativ hoher Materialverlust zustande. Die Ventile werden nämlich mit Beendigung des Einspritzvorganges geschlossen, damit die Form mit der vorgeschriebenen genauen Menge gefüllt wird; bei früherem Schließen könnte Luft in die Form gelangen. Der Rührer läuft jedoch nach Unterbrechung der Zufuhr der Komponenten weiter und transportiert den Rest der Mischung aus der Kammer. Durch diese Maßnahme erfolgt nach jeder Misch- bzw. Einspritzperiode eine Selbstreinigung der Mischkammer. Dadurch ergibt sich der Materialverlust.

Bei den Rührern, die ja nur einseitig gelagert werden können, treten bei einer langen Bauweise Schwierigkeiten mit der Lagerung auf. Der Rührer rotiert mit einer relativ hohen Drehzahl, und schon die geringste Unwucht kann zu einer Zerstörung der Einrichtung führen.

Ziel der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher diese Wartung weitestgehend vermieden wird. Dies wird erfindungsgemäß durch eine solche Vorrichtung erreicht, bei der die Schnecke und der sie umgebende 'i'eil der Mischkammerwand wenigstens teilweise konisch ausgebildet und relativ zueinander in Achsrichtung bewegbar sind. Durch diese Maßnahme wird in einer Endstellung der Schnecke zwischen ihr und dem Gehäuse ein Spalt hergestellt, der in der anderen Endstellung im konischen Abschnitt verringert wird, wodurch die Schnecke in der Lage ist, Materialreste von der Mischkammerwand in dem Ausmaß, das durch die beiden Endstellungen

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der Relativbewegung vorgegeben ist, abzuschaben und abzutransportieren.

Dabei kann der Schneckenkern zylindrisch sein, eodaß das GrangvolutiiGn in Richtung des Konus abnimmt, es kann aber auch der Schneckenkern die gleiche Neigung wie die Schnekke, oder eine von der ITeigung der Schnecke verschiedene Heigung aufweisen. Bei gleicher Neigung nimmt das Gangvoluv,r;)-· <\'.r r.";^r.-r.-^:;·? ' η Rjehtwn^ If'. ¹^ 3 nur jnfolge den durch den Konus enger werdenden Querschnittes ab, während bei weniger stark geneigtem oder zylindrischem Schneckenkern das Gangvalumen stärker abnimmt, als der Abnahme des Mischkammerquerschnittes durch den Konus entspricht.

In letzterem Falle kann unter Beibehaltung des zylindrischen Schneckenkern.es die Konizität der Schnecke auch dadurch erreicht werden, daß eine zylindrische Schnecke außen entsprechend dem gewünschten Neigungswinkel konisch abgedreht wird. In diesem Fall wird nicht nur durch die Verkleinerung des Gangvoluraens die Förderung in Richtung des Schneckenkonus gesehen kleiner, sondern es verschiebt sich auch das Verhältnis der Förderung zur Mischung zu Gunsten der in dem Spalt zwischen Gehäusewand und Schneckenoberfläche erfolgenden Mischung, da das Material starken inneren Reibungskräften ausgesetzt wird. Die dabei auftretende Scher- oder Quetschwirkung begünstigt den Mischeffekt und erwärmt das Material.

Durch die konische Ausbildung der Schnecke kommt es abgesehen von der Förderwirkung in Richtung der sich drehenden Schneckengänge zu einem zentrifugalbedingten Druck in Richtung gegen den Konu3, Dadurch kommt es in der Mischkammer zu einem zusätzlichen Druckaufbau, der die Förderung

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reduziert und damit die Mischung verbessert. Um aber das Material von den Zuflußöffnungen der Komponenten in die Mischkammer rascher wegzubringen, kann es, auch aus konstruktiven Gründen, zweckmäßig sein, im Bereich dieser Einmündungen Schnecke und Mischkammerwand zylindrisch auszubilden. Dadurch kann in diesem Bereich der Spalt zwischen Schnecke und Mischkammerwand auch sehr klein und konstant gehalten werden.

Die Neigung des konischen Abschnittes wird in Abhängigkeit von der gewünschten Förder- und Mischleistung, der Materialviskosität und der erforderlichen Länge, bzw. dem mittleren Durchmesser der Vorrichtung zu wählen sein. Die Neigung kann einen Winkel von etwa 1 bis etwa 20°, vorzugsweise etwa 2° bis etwa 8° aufweisen. Bei einem Konus mit geringerer Neigung wird auch bei kleinem Spalt ein größerer Weg für die Schnecken- bzw. »'ehäusebewegung erforderlich sein.

Bei sehr geringer Neigung kann die Toleranz des Spaltes durch eine genaue Festlegung der Endpunkte der Bewegung eher großzügig sein, während allerdings bei besonders kleinen Spaltbreiten die Gefahr des Festklemmens der beiden relativ zueinander bewegten Teile besteht. Bei einem Konus mit größerer Neigung wird umgekehrt eine größere Genauigkeit in der Spalttoleranz erforderlich, während die Gefahr des Festklemmens der beiden relativ zueinander bewegten Teile weitgehend ausgeschaltet werden kann.

In einem Mischkopf für verhältnismäßig dünnflüssige Mischungen von polyurethanbildenden Kunstharzkomponenten soll der Spalt z.B. zwischen den beiden Endstellungen in einem Bereich von etwa o,o5 und etwa 5 #» vorzugsweise von etwa 0,2 bis etwa 2 ί> des mittleren Kammerdurch-

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messers einstellbar sein. Z.B. soll bei einem Konus von etwa 3° der" Wert von 0,2 i» nicht unterschritten werden, da sonst die Gefahr besteht, daß die beiden feile sich verklemmen und die Einrichtung zerstört wird. Bei dem Minimalwert, der eine absolute Spaltbreite von 0,02 mm oder darunter ergibt, ist auch noch Rücksicht darauf zu nehmen, daß die Schnecke praktisch spielfrei gelagert sein muß. Beim Überschreiten einer 3paltbreite von etwa 2 i» beginnt hingegen der Mischeffekt abzusinken, da mit dem Auftreten von nur laminaren Strömungen zu rechnen ist.

Sowohl die Mischkammer als auch die Schneckenlagerung können ein Außengewinde aufweisen und mit ihrem Gewinde in einem Innengewinde eines Gehäuses sitzen. JJurch Verdrehen des Gehäuses oder des in diesem sitzenden Abschnittes kann eine Bewegung des letztgenannten Teiles in axialer Richtung erreicht werden.

Es kann für diese Bewegung jedoch auch eine an sich bekannte Kulissensteuerung herangezogen werden. In diesem Pail ist z.B. in einem Seil des·Mischkopfes eine kurvenförmige Nut vorgesehen, in die ein Zapfen des anderen Teiles eingreift. Dadurch kann beispielsweise eine Drehbewegung in eine Axialbewegung umgesetst werden. Als Betätigungseinrichtung kann ein an sich bekannter hydraulischer oder pneumatischer Zylinder dienen.

Ss hat eich gezeigt, daß die Schnecke nicht zu schnell gegen die Mischkammerwand bewegt werden soll. Es ist daher zweckmäßig, für diesen Bewegungsabschnitt eine Drosseleinrichtung vorzusehen. Die Schnecke und die Mischkammerwand sollen etwa 0,5 bis etwa 5 Sekunden in der Stellung des kleinsten Abstandes zueinander verbleiben.

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Diese Zeit genügt im allgemeinen, um die Mischkammer ausreichend zu reinigen.

Bestimmt durch die Drehzahl des Rührers, die Querschnitt sf ο rra und die Steigung der Gänge einerseits und durch die Viskosität der Mischung andererseits wird das Material in der Mischkammer im wesentlichen entlang einer Schraubenlinie von den Zuflußöffnungen der einzelnen Komponenten zur Austrittsöffnung hin bewegt werden. Es ist also gweckmäßig, diese Bewegungsrichtung zu beeinflussen, um eine zusätzliche Verwirbelung der Mischung und damit einen besseren Mischeffekt zu erreichen.

Dies wird erfindungsgemäß durch einen Rührer erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus mehreren in Achsrichtung aneinandergereihten Abschnitten besteht, wobei wenigstens ein Abschnitt Gänge mit einer anderen Steigung aufweist als die übrigen Abschnitte und daß die Gangzahl aller Abschnitte gleich ist. Durch diese Maßnahme wird die Bewegungsrichtung der Mischung mehrmals geändert, wobei insbesondere an den Stellen, an denen die einzelnen Abschnitte aneinander anliegen, eine zusätzliche Verwirbelung auftritt. Durch die Wahl der Steigung kann entweder eine Beschleunigung oder eine Verlangsamung eines Teiles der Mischungsbewegung erreicht werden. Die Festlegung dieser Steigung hängt in erster Linie von der Viskosität der Mischung ab. Bs hat sich gezeigt, daß bei dieser Ausführung die Abmessungen des Rührers und der Mischkammer bei optimalem Mischeffekt geringer gehalten werden können.

TJm Stockungen des Materials in der Übergangszone von einem Abschnitt des Rührer.s zum anderen zu vermeiden, ist es notwendig, daß das Ende des Ganges des einen Abschnittes

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genau mit dem Anfang des Ganges des nächstfolgenden Abschnittes zusammenpaßt. Um eine gegenseitige Versetzung dieser Gangabschnitte zu vermeiden ,ist es vorteilhaft, wenn die Gangzahl aller Abschnitte gleich ist. Ist also der erste Abschnitt des Eührers zweigängig, so müssen sämtliche nachfolgenden Abschnitte ebenfalls'zweigängig sein. Dadurch ist eine Fortsetzung der Gänge über alle Abschnitte des Rlihrers gewährleistet. Um ein Verdrehen der einzelnen Abschnitte gegeneinander zu vermeiden, können diese über eine Paßfeder auf einer gemeinsamen Rührwelle angeordnet sein.

^ Um eine genügend große Ablenkung des Matterialstromes zu gewährleisten und damit eine ausreichend intensive Verwirbelung zu erreichen, ist.es vorteilhaft, wenn die Länge der einzelnen Abschnitte wenigstens dem Abstand eines Ganges zum anderen in Achsrichtung gesehen entspricht.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnung durch Beispiele erläutertt

Es zeigt die Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rührschnecke in einer Mischkammer im Schnitt; die Fig. 2 und 3 verschiedene Positionen der Rührschnecke zur Mischkammer im Schnitt in vergrößertem Maßstab; die Fig. 4 eine Verstßll-) einrichtung für die Schnecke im Schnitti die Fig. 5 eine Verstelleinrichtung für die Mischkammer im Schnitt; die Fig. 6 und 7 Steuerkurven für die Verstelleinrichtung in schematischer Darstellung; die Fig. 8 und 9 verschiedene Ausbildungsformen der Schnecke und des Schneckenkernes im Schnitt in vergrößertem Maßstab, die Fig. 10 eine Spindel in einer Mischkammer im Schnitt; Fig. 11 einen Schnitt durch

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die Spindel naeh Pig. 10 und die Fig. 12,13 und 14 verschiedene Formen von Spindeln in sehematischer Darstellung.

Die· Schnecke 1 gemäß Fig. 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 2 auf, an den sich in Transportrichtung ein konischer Abschnitt 3 anschließt. Die Schnecke 1 ist um die Strecke a in einer Mischkaramer 4 in Achsrichtung verstellbar. Schnecke und Mischkammer können auch so ausgebildet sein, daß das vordere Schneckenende in der Reinigungsstellung um die Strecke a oder einen Teil dieser Strecke aus der Mischkammer herausragt. Die Mischkammer 4 ist so ausgestattet, daß in einer Endstellung (Reinigungsstellung) (Fig· 2) sowohl im zylindrischen Abschnitt 2 als auch im konischen Abschnitt im wesentlichen dieselbe kleine Spaltbreite d erreicht wird. In der anderen Endstellung (Rührstellung) (fig. 3) werden die konusförmigen Abschnitte von Schnecke und Mischkammer voneinander entfernt, so daß der Spalt d'vergrößert wird, während im zylindrischen Abschnitt der Spalt d gleich, bleibt.

Um einen optimalen Reinigungseffekt, der ja nur im konischen Abschnitt 3 von Schnecke und Mischkammer erreicht werden kann, zu gewährleisten, soll dieser in Bezug auf die gesamte wirksame Spindellänge L möglichst groß aein. Der zylindrische Abschnitt 2 von Schnecke und Kammer dagegen braucht nur den unmittelbaren Bereich um die Ausmündungen der Zuflußkanäle 5 der Komponenten umfassen,

Beispiel.:......

Gesamtlänge L der Schnecke 1 = 100 mm Länge A des konischen Teiles 3 = 65 mm Länge B des zylindrischen Teiles 2 * 35 mm Durchmesser des zylindrischen Teiles » 24 mm minimaler Durchmesser des konischen Teiles = 18 mm

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Neigung des konischen Teiles^ = ca. 2,5° Ganghöhe = 12 mm (2 gängig)

Drehzahl der Schnecke in UPM = 18.000 Bewegungsstrecke a = 7 mm

maximale Spaltbreite d* = 0,4 mm

minimale Spaltbreite d = 0,05 mm

Geschwindigkeit der Gegeneinanderbewegung =0,4 m/Min.

Reinigungszeit » 2 see.

Geschwindigkeit der Auseinanderbewegung = 0,8 m/Min.

gesamte Zykluszeit für den Reinigungsvorgang = ca. 3*5 see.

In Fig. 4 ist eine Einrichtung zur Bewegung der Schnecke in axialer Richtung dargestellt. Die die Schnecke 1 tragende Welle 1' ist über Kugellager 6 in einem rohrförmigen Lagerteil 7 drehbar gelagert und trägt an dem der Schnecke gegenüberliegenden Ende eine Keilriemenscheibe 8, über welche die Schnecke von einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung angetrieben ist. Der Lagerteil 7 weist an seiner äußeren Mantelfläche 9 ein Außengewinde 7a auf, dae mit einem Innengewinde 100 in einem Gehäuseabschnitt 10 zusammenwirkt. An einer Stirnfläche des Lagerteiles 7 ist ein konzentrischer Zahnkranz 11 befestigt, der mit einem Zahnrad 12 zusammenwirkt, das durch eine soheaiatisch dargestellte Antriebseinrichtung 120 in beiden Drehrichtungen um einen bestimmten Winkel drehbar ist. Die Drehbewegung P wird also von dem Zahnrad 12 über den Zahnkranz 11 auf den Lagerteil 7 übertragen, der durch das Gewinde 7a, 10a, während dieser Bewegung gleichzeitig eine Bewegung in Achsrichtung ausführt. Die Steuerung der Bewegung kann in an sich bekannter Weise durch Bndschalter erfolgen, die die Umschaltung der Bewegungsrichtung bewirken. Zur exakten Begrenzung der EndStellungen können Anschläge vorgesehen sein. Als Antriebselement für die Hin- und Herbewegung

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des Rührers kann beispielsweise ein stark untersetzter Getriebemotor verwendet werden. Die Betätigung kann jedoch auch durch einen Elektromagneten oder eine hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung erfolgen. Zur Vergrößerung der Gegeneinanderbewegung ist bei der Antriebseinrichtung 12a eine schetaatisch dargestellte Drosseleinrichtung 12b vorgesehen.

In Fig. 5 ist eine Verstelleinrichtung für die Mischkammer vorgesehen. Das Gehäuse 13 der Mischkammer 4 ist in einem rohrförmigen Tragteil 14 gehalten, der seinerseits durch einen Planschteil 15 mit dem Maschinengestell 16 verbunden ist. Auf dem Gehäuse 13 ist eine Paßfeder 17 angeordnet, die mit einer Nut 18 im Tragteil H zusammenwirkt. Dadurch kann das Gehäuse 13 ausschließlich Bewegungen in Achsrichtung durchführen.

Auf der freien Stirnseite des Tragteiles H ist ein Ring

19 angeordnet, der eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut

20 aufweist. Im Tragteil 14 sind Schrauben 21 eingeschraubt, deren Köpfe in der Nut 20 liegen. Der Ring 19 1st dadurch am Tragteil 14 drehbar gehalten. In Richtung zum Gehäuse 1-5 weist der Ring 19 Zapfen 22 auf, die mit kurvenförmigen Nuten 23 im Gehäuse 13 zusammenwirken» V/ird nun der Ring 19 verdreht, so wird durch die Zapfen 22 und die gegen die Achsrichtung zumindest teilweise schräg gestellte Nut 23 d«r Gehäuseteil 13 in Achsrichtung verschoben» Mit dem Hing 19 ist die Kolbenstange 24 eines Zylinders 25 verbunden., durch den der Ring bewegt wird.

Biese Nut kann 2.B. gemäß Fig. 6 aus einem in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitt χ bestehen, as i@n sich, ein zu diesea geneigter Abschnitt y anschließt« Wird üer Zapfen 22 durch den Abschnitt y geschoben^ bewegt sich öler Gehäuseteil 13 gegen die Schnecke 1, Um zu rasehe.

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ruckartige Bewegungen des Ringes, und damit des Gehäuses 13 zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn der Zylinder 25 mit einer Drosseleinrichtung 25a ausgestattet ist.

Die Axialbewegung erfolgt so lange, bis die Zapfen 22 an den Enden der Nut 26 anliegen. Es können jedoch auch verstellbare Anschläge vorgesehen sein.

Gemäß Pig. 7 besteht die Nut 26 aus den in ümfangsrichtung verlaufenden Abschnitten χ und z, sowie den geneigten Abschnitten y und y¹, wobei der Abschnitt y¹ stärker geneigt ist als der Abschnitt y. Den einzelnen Abschnitten entsprechen folgende Bewegungen:

Abschnitt χ Rührstellung

Abschnitt y langsame Gegeneinan-

derbewegung von Schnekke und Gehäuse

Abschnitt ζ Beinigungsstellung

Abschnitt y¹ schnelle Auseinanderbewegung von Schnekke und Gehäuse

In diesem Pail kann anstelle des Zylinders 25 eine - nicht gezeigte - Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, die den Hing 19 in einer Drehrichtung zyklisch bewegt.

Die Pig. 8 zeigt eine Schnecke, deren Schneckenkern 27 konisch ausgebildet ist. Die Windungen 28 weisen über die' gesamte Schneckenlänge die gleiche Tiefe t auf.

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Bei der Ausführungsform nach Pig. 9 hat die konische Schnecke einen zylindrischen Schneckenkern 29» die Windungen 30 sind daher im Bereich der Konusspitze abgeflachte Die Herstellung solcher Schnecken ist sehr einfach. Eine zylindrische Schnecke muß nur nachträgUch konisch abgedeckt oder geschliffen werden.

In der Fig. 10 ist in einem Gehäuse 100 ein Rührer 121 angeordnet, der aus drei in Achsrichtung hintereinander angeordneten Abschnitten 31.„ 40 und 50 besteht« Der Hührer 121 ist über eine Welle 60 mit einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung verbunden» Der Rührer 121 weist sur Innenwand der ,im Gehäuse 100 angeordneten Mischkammer 70 ein Spiel auf. In die Mischkammer 70 münden Kanäle 8O₉ 90 zur Zuführung der einzelnen Komponenten«, Der Abschnitt 40 weist gegenüber der Ganghöhe H der Abschnitte 31 und 50 eine geringere Ganghöhe häuf.

In der Pig. 11 ist ein erfindungsgemäßer Hührer im Schnitt dargestellt. Der Rührer besteht aus einem vorderen Abschnitt 110, der einstückig mit einer Welle 111 verbunden ist, auf welche die übrigen Abschnitte 120 und 130 aufgeschoben sind. Um eine Relativbewegung der einzelnen Abschnitte gegeneinander zu vermeiden, ist auf der Welle 111 eine Paßfeder HO vorgesehen. Die Abschnitte 110,120 und 130 werden durßh eine auf der Welle 111 sitzende Hülse 150 gegeneinander gehalten, die in an sich bekannter Weise starr mit der Welle 111 verbunden sein kann. Durch diese Maßnahme können einzelne Abschnitte beliebig ausgetauscht oder untereinander ausgewechselt werden.

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Bedingt durch die Viskosität des Materials, die Drehzahl des RUhrers, bzw. die Ausbildung der Rührergänge und die Größe des Spaltes zwischen dem Rührer und der Mischkammer ergeben sich für die Bewegungsrichtung und die -geschwindigkeit des Mischgutes ganz bestimmte Werte.

So wird einmal durch Beschleunigen, ein anderes Mal durch Abbremsen wenigstens e ines Teiles der Mischung ein optimaler Verwirbelungseffekt erreicht.

h Bei dem in Fig. 12 schematisch dargestellten Rührer weisen die Abschnitte 160 und 170 die gleiche Steigung auf, während die Gangsteigung des mittleren Abschnittes 180 größer ist. "Bei dieser Ausführungsform wird das Mischgut im Bereich des Abschnittes 180 beschleunigt. Bei der Ausführungsform nach Pig. 13 sind die Rippen des Mittelabschnittes 190 parallel zur Rührerachse gestellt.

Durch diese extreme Lage wird ein besonders intensiver Mischeffekt erreicht. Obwohl das Material in diesem Bereich sehr schnell fließt, ist nämlich die Ablenkung der Bewegungsrichtung des Mischgutes besonders groß. Da es bei einer derart ausgebildeten Spindel jedoch, insbeson-" dere bei dickflüssigen Medien, zu sehr starken Abbrem-Bungen bzw. Stockungen kommen kann, soll die Mittelzone sehr kurz sein. Diese Spindeln können in ihrer Längenabmessung stark verkürzt sein.

Das Material soll also im wesentlichen kontinuierlich durch die Mischkammer fließen, wobei diese Kontinuität nur im Bereich des Mittelabschnittes unterbrochen ist. Hierzu wird ein Rührer vorgeschlagen, bei welchem zwi-

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sehen zwei Abschnitten rait gleicher Steigung ein Abschnitt mit größerer oder kleinerer Steigung angeordnet ist. Die zu wählende Steigung der einzelnen Abschnitte hängt einerseits von der Drehzahl und Ausbildung des Rührers, andererseits von der Viskosität des Materials ab.

Um die Einspritzzeit zu verkürzen, soll die Einspritzgeschwindigkeit des Materials, möglichst hoch sein. Dies kann durch einen Eührer erreicht werden, bei welchem in Transportrichtung des Rührers gesehen die Steigung der Abschnitte zunimmt. Entsprechend der größeren Steigung des jeweils folgenden Abschnittes wird das Material stufenförmig beschleunigt, wobei an den Übergangsstellen durch die Materialumlenkung eine Verwirbelung und damit der zusätzliche Mischeffekt erreicht wird. Um den Einspritzprozeß zu verkürzen und damit eine rationelle Fertigung zu erreichen, wird oft eine hohe Austrittsgeschwindigkeit des Mediums aus der Mischkammer gewünscht. Dies kann durch einen Rührer erreicht werden, bei welchem die Steigung der einzelnen Abschnitte in Strömungsrichtung größer wird. In der Fig. 14 ist ein solcher Rührer dargestellt. Alle drei Abschnitte 2oo, 21 ο und 22o weisen verschiedene Steigungen auf.

Soll das Material jedoch gestaut und damit der Mischeffekt verbessert werSen, kann es zweckmäßig sein, wenn die Steigung der einzelnen Abschnitte in Strömungsrichtung gesehen abnimmt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Mischen und Fördern von mindestens zwei- vorzugsweise flüssigen - Stoffen, insbesondere eines zwei- oder mehrkomponentigen Kunstharzsystemes, die wenigstens eine Mischkammer und wenigstens eine Transport- und Rührschnecke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1) und der sie umgebende Teil der Mischkammerwand wenigstens teilweise konisch ausgebildet und relativ zueinander in Achsrichtung bewegbar sind.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, f daß auch der Schneckenkern (27) wenigstens teilweise konisch ausgebildet ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten der Schneckenwindungen (30) in Richtung des Konus abgeflacht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Mischkammer (4) als auch die Schnecke im Bereich der Zuflußkanäle (5) der Komponenten zylindrisch ausgebildet sind.

^ 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Abschnitt (3) um einen Winkelee von etwa 1 bis etwa 20°, vorzugsweise etwa 2° bis etwa 8° geneigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im konischen Bereich der Spalt zwischen Schnecke (1) und Mischkammer (4) etwa 0,05 bis etwa 5 #» vorzugsweise etwa 0,2 bis etwa 2 i» des mittleren Kammerdurchmessers beträgt.

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7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die relative Bewegung eine Gewinde führung an der Mischkammer (4) und/oder der Schneckenlagerung vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die relative Bewegung eine Kulissensteuerung an der Mischkammer (4) und/oder der Schneckenlagerung vorgesehen ist·.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die relative Gegeneinanderbewegung von Schnecke (1) und Mischkammer (4) eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1) aus einer Anzahl von in Achsrichtung aneinandergereihten Abschnitten (3i,40,5o) besteht, wobei wenigstens ein Abschnitt (40) Gänge mit einer anderen Steigung aufweist als die übrigen Abschnitte (31,40,50).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Abschnitten (31,50) mit gleicher Steigung ein Abschnitt (40) mit größerer oder kleinerer Steigung angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung der Schnecke gesehen die Steigung der Abschnitte (200,210,220) zu- oder abnimmt.

PUr die Firmen Semperit Aktiengesellschaft in Wien und

Desma-Werke GmbH in Achim

Der Zustellungsbevo^liächtigte: 209815/0870 .